一类溴代1,8-萘啶衍生物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学技术领域，具体涉及一类溴代1，8_萘啶衍生物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近几十年来，氮杂环类化合物以及其过渡金属配合物以其丰富的光物理性能、良 好的生物医药活性引起化学研究者的广泛关注，研究非常活跃。大量研究发现：中氮茚衍生 物可用于抗衰老、抗肿瘤、消炎、止痛、抗疟疾、抗菌、抗老年痴呆症及心血管疾病。1，8_萘啶 是氮杂环类化合物中研究最为广泛的一种，是由两个含氮杂原子的芳香稠环所组成的杂环 体系，具有特殊的刚性平面结构而表现出良好的光物理、光化学性质。在生物医药、有机光 电器件材料、荧光化学传感器、有机催化材料、配位化学等方面有着广泛的应用。
[0003] 1，8_萘啶类衍生物得到广泛应用与大量1，8_萘啶的衍生物的制备紧密联系。其 中，氯取代的1，8_萘啶衍生物已被制备且用于其它基团引入的制备位点，如制备三足、链 状、笼状及大环化合物，部分报道的氯取代1，8_萘啶衍生物结构如式A。但氯取代1，8_萘啶 衍生物作为反应位点引入基团时反应活性较低，如取代反应及偶联反应（Heck， Sonogashira，Suzuki，Stille反应）。因此，寻找合适的方法来制备溴代1,8-萘啶化合物具 有重要意义。
[0004]
A
[0005] 在光照或加热条件下，以N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、Br2、CBrCl3、HBr等为溴化剂，进 行自由基取代、亲核取代、亲电取代反应是制备溴代芳烃化合物最常用的方法。1，8_萘啶类 化合物因其特殊的氮杂环结构造成溴代困难，曾有文献报道采用NBS作溴化剂，制备得到多 种1，8-萘啶甲基溴代衍生物，并证明为自由基反应。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供于较温和、经济且环保条件下制备得到得到的一类溴代1， 8-萘啶衍生物及其相应的制备方法。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：
[0008] -类溴代1，8_萘啶衍生物，该类溴代1，8_萘啶衍生物的结构通式I为：
[0009]
[0010] 其中：?为溴、乙酰氨基、氨基，
[0011] R2 为氢、溴，
[0012] R3为甲基、氢、节溴，
[0013] R4 为氢、溴，
[0014] R5为溴、甲基、苄溴、吡啶基。
[0015] 本发明所述一类溴代1，8_萘啶衍生物的制备方法如下：
[0016] a、将如下结构式Π 所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为90°C下反应30分 钟，其中：Ri为羟基、乙酰氨基、氨基，R3为甲基、氢，Rs为羟基、甲基、吡啶基，
[0017]
[0018] 得到通式I描述的如下1-9共9个溴代1，8_萘啶衍生物：
[0019]
[0020] b、将如下结构式m所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为110°C下反应1小 时，其中:r3为氢、甲基，
[0021]
[0022]得到通式I描述的如下10-11共2个溴代1，8_萘啶衍生物：
[002:
[0024] c、将如下结构式Π 所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为140°C下反应2小 时，其中:?为羟基、乙酰氨基、氨基，R3为甲基、氢，Rs为羟基、甲基、啦啶基，
[0025]
[0026] 得到通式I描述的如下12-20共8个溴代1，8_萘啶衍生物：
[0027] ? - · -
- - -·〇 [0028]本发明以P0Br3为溴化剂，于较温和、经济且环保条件下制备得到一类溴代1，8_萘 啶衍生物。该类化合物为中氮茚的衍生物，在生物医药、光功能材料方面具有重大应用前 景，对进一步开发药物资源、荧光材料、催化材料具有积极的作用。
【具体实施方式】
[0029] 本发明所述一类溴代1，8_萘啶衍生物的结构通式I为：
[0030]
[0031]其中：Ri为溴、乙酰氨基、氨基，
[0032] R2 为氢、溴，
[0033] R3为甲基、氢、节溴，
[0034] R4 为氢、溴，
[0035] R5为溴、甲基、苄溴、吡啶基。
[0036]上述一类溴代1，8_萘啶衍生物的几种制备方法分别如下：
[0037] a、将如下结构式Π 所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为90°C下反应30分 钟，其中：Ri为羟基、乙酰氨基、氨基，R3为甲基、氢，Rs为羟基、甲基、吡啶基，
[0038]
[0039] 得到通式I描述的如下1-9共9个新型溴代1，8_萘啶衍生物：
[0040]
.〇·
[0041] b、将如下结构式m所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为iio°c下反应1小 时，其中:r3为氢、甲基，
[0042] 111
[0043] 得到通式I描述的如下10-11共2个新型溴代1，8_萘啶衍生物：
[0044]
[0045] c、将如下结构式Π 所示结构的化合物与三溴氧磷反应，条件为140°C下反应2小 时，其中:?为羟基、乙酰氨基、氨基，R3为甲基、氢，Rs为羟基、甲基、啦啶基，
[0046]
[0047]得到通式I描述的如下12-20共8个新型溴代1，8_萘啶衍生物：
[0_1
[0049] 具体制备操作方法如下：
[0050] 2-溴-7-乙酰氨基-1，8-萘啶(5):
[0051 ] 50mL圆底烧瓶中加入2-羟基-7-乙酰氨基-1,8-萘啶(0.58,2.46臟〇1)和过量三溴 氧磷(2.(^，6.97111111〇1)。氮气保护下90°(：加热回流反应，反应结束得黑色粘稠液，约0.51 1。反 应液冷却至室温，倒入有少量碎冰的烧杯中，用浓氨水调节pH值至中性，析出大量褐色固 体，过滤除去溶液并干燥得粗产物。粗产物经柱层析硅胶200-300目分离纯化，淋洗剂为 Vi甲焼:v；??= 1:5，得白色粉末。反应式如下：
[0052]
[0053] 通过X-射线单晶衍射确定了产物的晶体结构。键长:Br (1) -C (6)，丨.906A; C (1) -N (1) ,1.319；C(1)-N(3),1.387；C(5)-N(l),1.357；C(5)-N(2),1.365；C(6)-N(2),1.304；C (9)-0(1)，1.216;C(9)-N(3) ,1.378。键角：N(l)-C(l)-N(3) ,114.1° ;N(1)-C(1)-C(2)， 123.1°;N(3)-C(1)-C(2),122.8°;N(1)-C(5)-N(2),115.7°;N(1)-C(5)-C(4),122.8°;N (2) -C(5)-C(4),121.5°；N(2)-C(6)-C(7),126.2°；N(2)-C(6)-Br(1),117.2°；C(7)-C(6)-ΒΓ(1)，116·6νΗ NMR(400MHz，CDCl3)S(ppm)8.95(s，lH NH)，8.60(d，J = 8.9Hz，lH Naph-H)，8.21(d，J = 8.9Hz，lH Naph-H)，7.97(d，J = 8.3Hz，lH Naph-H)，7.56(d，J = 8.3Hz，lH Naph-H),2.34(s,3H CH3).13C NMR(101MHz,CDCl3)5(ppm)170.03(s),154.63(s),154.56 (s),145.43(s),139.38(s),138.27(s),125.59(s),119.37(s),115.90(s),25.07(s).ESI-MS calcd for Ci〇H8BrN3〇[M+H]+267.09，found 267.18,268.31。
[0054] 2-溴甲基-7-溴-1，8_ 萘啶（10):
[0055] 50mL圆底烧瓶中加入2-甲基-7-羟基-1，8-萘啶(0.5g，3.12mmol)和过量三溴氧磷 (2.0g，6.97mmol)。氮气保护下110°C加热回流反应，反应结束得黑色粘稠液，约lh。反应液 冷却至室温，倒入有少量碎冰的烧杯中，用浓氨水调节pH值至中性，析出大量褐色固体，过 滤除去溶液并干燥得粗产物。粗产物经柱层析硅胶200-300目分离纯化，淋洗剂为Vn甲惊： v；a?=i: 10,得白色粉末。反应式如下：
[0056]
[0057] 4 Mffi(400MHz，CDC13)S(ppm)8.21(d，J = 8.3Hz，lH Naph-H)，8.01(d，J = 8.4Hz， 1H Naph-H) ,7.73(d ,J = 8.3Hz,lH Naph-H), 7.64(d ,J = 8.4Hz , 1H Naph-H), 4.73( s , 2H CH2Br) .13C NMR(101MHz，CDC13)S(ppm) 161.45(s) ,154.92(s) ,145.88(s) ,138.27((1, J = 16.1Hz)，127.62(s)，122.80(s)，120.77(s)，33.43(s).ESI-MS calcd for C9H6Br2N2[M+H]+ 302.97，found 302.95。
[0058] 2，4-二溴甲基-7-溴-1，8-萘啶（12):
[0059] 50mL圆底烧瓶中加入2，4-二甲基-7-羟基-1，8-萘啶(0.5g，2.87mmol)和过量三溴 氧磷(2.08,6.97!11111〇1)。氮气保护下140°(：加热回流反应，反应结束得黑色粘稠液，约21 1。反 应液冷却至室温，倒入有少量碎冰的烧杯中，用浓氨水调节pH值至中性，析出大量褐色固 体，过滤除去溶液并干燥得粗产物。粗产物经柱层析硅胶200-300目分离纯化，淋洗剂为 Vi甲焼:Vg麵=1:20，得白色粉末。反应式如下：
[0060]
[0061] 丄H NM!U4UUMhlz，(JU(J丄3)>HppnU8.；iMd，J=8，mz，m NapJi-hU，Y.72(t，J = 4.3Hz， 2H Naph-H)，4.79(s，2H CH2Br)，4.71(s，2H CH2Br).13C NMR(101MHz，CDCl3)S(ppm)161.49 (s)，155.51(s)，146.13(s)，145.57(s),134.41(s)，127.58(s),122.61(s)，119.13(s)， 33.01(s),26.38(s).ESI-MS calcd for Ci〇H7Br3N2[M+H]+395.89,found 395.85,396.90, 398.90 〇
[0062] 2，3-二溴-7-吡啶基-1，8-萘啶（20):
[0063] 50mL圆底烧瓶中加入2-羟基-7-吡啶基-1，8-萘啶(0.5g，3.12mmol)和过量三溴氧 磷(2.08,6.97!11111〇1)。氮气保护下140°(：加热回流反应，反应结束得黑色粘稠液，约21 1。反应 液冷却至室温，倒入有少量碎冰的烧杯中，用浓氨水调节pH值至中性，析出大量褐色固体， 过滤除去溶液并干燥得粗产物。粗产物经柱层析硅胶200-300目分离纯化，淋洗剂为甲焼： v：a?=i :2〇,得白色粉末。反应式如下：
[0064]
[0065] 4 NMR(400MHz，CDCl3)S8.82(dd，J = 8.3,2.8Hz，2H)，8.74(d，J = 4.3Hz，lH)，8.43 (s,lH),8.24(d,J = 8.6Hz,lH),7.89(t,J = 7.7Hz,lH),7.44-7.38(m,lH).13C NMR(101MHz, CDC13)S160.48(s)，154.65(s)，153.72(s)，149.20(s)，146.69(s)，140.59(s)，137.17(s)， 136.56(s) ,125.07(s) ,122.78(d,J = 6.7Hz) ,121.23(d,J= 19.7Hz ).ESI-MS calcd for C13H7BKN3 [M+H] +366 · 02，found 366 · 21，367 · 07，368 · 17。
【主权项】
1. 一类漠代I，8-糞晚衍生物，其特征在于，该类漠代I，8-糞晚衍生物的结构通式I为：其中：Ri为漠、乙酷氨基、氨基， 化为氨、漠， 化为甲基、氨、节漠， R4为氨、漠， 化为漠、甲基、节漠、邮晚基。2. 如权利要求1所述一类漠代1,8-糞晚衍生物的制备方法，其特征在于，制备方法如 下： a、 将如下结构式n所示结构的化合物与=漠氧憐反应，条件为9(TC下反应30分钟，其 中：Ri为径基、乙酷氨基、氨基，化为甲基、氨，化为径基、甲基、化晚基，得到通式I描述的如下1-9共9个漠代1,8-糞晚衍生物：b、 将如下结构式m所示结构的化合物与S漠氧憐反应，条件为Iior下反应1小时，其 中:Rs为氨、甲基，得到通式I描述的如下10-11共2个漠代1,8-糞晚衍生物：c、将如下结构式n所示结构的化合物与=漠氧憐反应，条件为140°C下反应2小时，其 中：Ri为径基、乙酷氨基、氨基，化为甲基、氨，化为径基、甲基、化晚基，得到通式I描述的如下12-20共8个漠代1,8-糞晚衍生物：
【专利摘要】本发明公开了一类溴代1,8-萘啶衍生物及其制备方法，该类溴代1,8-萘啶衍生物的结构通式为其中，R1为溴、乙酰氨基、氨基，R2为氢、溴，R3为甲基、氢、苄溴，R4为氢、溴，R5为溴、甲基、苄溴、吡啶基。本发明的一类高活性的溴代1,8-萘啶衍生物在生物医药、光功能材料领域具有潜在的应用价值，对进一步开发药物资源、荧光材料、催化材料具有积极的作用。本发明的制备方法具有制备路线短、反应条件温和、操作简单、产品收率高、纯度高、成本低等特点，适合工业化生产。
【IPC分类】C07D471/04
【公开号】CN105646487
【申请号】
【发明人】苟高章, 刘贵阳, 陈加艳, 刘艳坤, 马晶洁, 王刚, 杨宏亮, 刘卫
【申请人】红河学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月15日